礦用泥漿泵的設(shè)計【5PS型礦用砂泵】
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開題報告
論
文
題
目: 礦用泥漿泵的設(shè)計
學(xué)
院:
專 業(yè) 、班
級:
學(xué)
生
姓
名:
指導(dǎo)教師(職稱):(教授)
2016 年 12 月 26 日填
畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告要求
開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié),又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文(設(shè)計)的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化,特制定本要求。
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計)題目及研究領(lǐng)域;
2.論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值;
3.目前研究的概況和發(fā)展趨勢。
二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容
1.重點解決的問題;
2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路);
3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果。
三、論文(設(shè)計)工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
2.論文(設(shè)計)進度計劃。
四、文獻查閱及文獻綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻資料,并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合,形成文獻綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通順,較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1.開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文(設(shè)計)工作開始后的前四周內(nèi)完成;
2.開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過;
3.開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生,須重做或補做合格后,方能繼續(xù)論文(設(shè)計)工作,否則不允許參加答辯;
4.開題報告通過后,原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師;
5.開題報告的內(nèi)容,要求打印并裝訂成冊(部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上,但封面需按統(tǒng)一格式打印)。
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計)題目
礦用泥漿泵的設(shè)計2.研究領(lǐng)域
非標準機械設(shè)計3.論文(設(shè)計)工作的理論意義和應(yīng)用價值
理論意義:礦用泥漿泵是在鉆探過程中,往所鉆的深孔輸送泥漿或水等沖洗液的
機械。而礦用泥漿泵是礦用鉆探機械設(shè)備的重要組成部分。它的主要用途是在鉆進過
程中將泥漿隨鉆頭鉆進注入井下,起著冷卻鉆頭,清洗鉆具、固著井壁、驅(qū)動鉆進,
并將打鉆后巖屑帶回地面的作用。在常用的正循鉆探中,泥漿泵是將地表沖洗介質(zhì)─
清水﹑泥漿或聚合物沖洗液在一定的壓力下,經(jīng)過高壓軟管、水龍頭及鉆桿柱中心孔
直送鉆頭的底端,以達到冷卻鉆頭、將切削下來的巖屑清除并輸送到地表的目的。常
用的泥漿泵是活塞式或柱塞式的,由動力機帶動泵的曲軸回轉(zhuǎn),曲軸通過十字頭再帶
動活塞或柱塞在泵缸中做往復(fù)運動。在吸入和排出閥的交替作用下,實現(xiàn)壓送與循環(huán)
沖洗液的目的。
應(yīng)用價值:礦用泥漿泵是針對井下污水含泥、砂、煤等雜志而設(shè)計的高科技產(chǎn)品,
具有揚程高、抽排濃度高、過流顆粒大等特點。廣泛的應(yīng)用于礦山、冶金、電廠等各
個領(lǐng)域,適用于各種工況惡劣,耐磨性要求高,耐腐蝕性強的工作中。這種泵提供在
提供泵送效率,降低能耗以及改善環(huán)境保護的比較有發(fā)展前途和最進步的方向之一。
4.目前研究的概況和發(fā)展趨勢
泵是古老的機械。近代泵,自意大利拉梅利發(fā)明滑片泵至今,泵已發(fā)展到 5000
多個品種,跨越了 433 年歷史長河。而泵的機器制造,即泵產(chǎn)業(yè),自 1790 年至今也有整整 243 年歷史。歐洲各國第一流的泵制造廠多建于 19 世紀中期,如美 Wortington
公司建于 1880 年,Ingersoll-Rand 公司建于 1860 年,Byron-Jackson 公司建于 1872
年,德國 KSB 公司建于 1871 年,英國 Weir 公司建于 1871 年。中國最早的泵廠出現(xiàn)在 20 世紀初期。
(1)泵國外發(fā)展現(xiàn)狀近年來,化工、石油化工、電站、礦山和船舶等工業(yè)對泵的需求日益增長,促進
了泵技術(shù)的發(fā)展。泵的品種規(guī)格繁多,并向大型化、高速化方向發(fā)展。今天,全人類提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,泵產(chǎn)品更加強調(diào)了環(huán)保要求。隨著新技術(shù)要求,作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的泵技術(shù)不斷進步。20 世紀初,首先在英國開發(fā)了無泄漏屏蔽泵;20 世紀中期美國
開發(fā)了高速分流泵。高溫、高壓泵日益向大型化,高可靠性發(fā)展。特殊材料泵,如陶瓷泵、石墨泵、塑料泵以及鋯、鈦等貴重合金泵也應(yīng)運而生。繼而在水力設(shè)計、誘導(dǎo)輪研究、新材料、新工藝、CAD、CAM 等方面有了更新發(fā)展。
美、德、日等國家在長期的泵生產(chǎn)、使用中,建立了一整套完善的標準體系,以獲得更高的效益。國外先進泵制造業(yè),還體現(xiàn)在標準化、系列化、通用化、模塊化、便于生產(chǎn)管理、便于用戶維護。
泵的無級調(diào)速,集中控制,各類溫度傳感器,壓力傳感器,模擬可視化,實時監(jiān)控等機電一體化技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用。
(2)泵國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀中國泵工業(yè)起步于 20 世紀初,由于多年戰(zhàn)爭劫難,基本處于停滯狀態(tài)。新中國
成立后,早期主要汲取前蘇聯(lián)泵技術(shù),在計劃經(jīng)濟的模式下,政府布置,指定牽頭,布點研發(fā),定點生產(chǎn),在當時的特定歷史條件下推動了泵的大發(fā)展。例如:中國“一
五”期間,沈陽水泵廠已能自主設(shè)計研制具有相當難度的多級泵、雙吸泵、不銹鋼泵等。接著不少泵行業(yè)廠在農(nóng)業(yè)排灌、電站礦山、石油、化工及軍工配套等方面研制出較高水平的新型泵。中國泵行業(yè)是在新中國成立以后發(fā)展起來的,特別是改革開放以來,泵行業(yè)得到了快速發(fā)展。除少數(shù)的特殊泵類產(chǎn)品外,現(xiàn)有的產(chǎn)品品種和數(shù)量基本能滿足國民經(jīng)濟各部門的需求。泵行業(yè)主要產(chǎn)品有各類離心泵,混流泵,軸流泵,旋渦泵,回轉(zhuǎn)式容積泵,往復(fù)式容積泵和水環(huán)真空泵等。在這些泵類產(chǎn)品中,按臺數(shù)計
算,離心泵約占 70%,回轉(zhuǎn)式容積泵和往復(fù)式容積泵約占 18%。隨著各行業(yè)尤其是流程工業(yè)的快速發(fā)展,中國的泵行業(yè)也經(jīng)歷了高速的發(fā)展。同時,水處理行業(yè),石化行業(yè),石油天然氣行業(yè),電力行業(yè)繼續(xù)保持持較高的景氣度。
雖然我國的泵行業(yè)發(fā)展已有了長足的進步,但還是存在諸多問題,主要是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不完整,低端市場產(chǎn)品供大于求;企業(yè)技術(shù)水平相對較低,自主研發(fā)自主創(chuàng)新能力不強。這些問題在一定程度上阻礙了我國泵行業(yè)市場的健康發(fā)展。隨著越來越多的跨國泵生產(chǎn)企業(yè)進入中國,泵業(yè)市場競爭的國際化日益加深,國內(nèi)泵行業(yè)企業(yè)在技術(shù),管理等方面將面臨越來越大的挑戰(zhàn)。從美國和德國等發(fā)達國家的泵行業(yè)發(fā)展過程來看,中國的泵業(yè)市場勢必要經(jīng)歷一場由外資企業(yè)主導(dǎo)的整合。這一輪整合必將淘汰一部分缺乏技術(shù)能力和市場競爭力的中小企業(yè)。這無疑有助于提高中國泵業(yè)市場的集中度,調(diào)整市場秩序。這也將使中國的泵業(yè)市場更具生機,并積極參與到全球泵業(yè)市場的競爭中。
對于礦用泥漿泵來說,到目前為止,使用泥漿泵鉆井己有一百多年的歷史。早期的泥漿泵的功能僅在于循環(huán)泥漿、冷卻井底、攜帶巖屑和在井壁形成泥餅。在四十年代末,采用了噴射式鉆井,以及后來的井下動力鉆具鉆井,利用高壓泥漿的沖蝕力輔助破碎巖石可以加快鉆井速度,利用泥漿的動力驅(qū)動井下渦輪鉆具也可以旋轉(zhuǎn)鉆井,從而擴大了礦用泥漿泵的功能和使用范圍。
(3)礦用泥漿泵國外發(fā)展現(xiàn)狀礦用泥漿泵早期的典型結(jié)構(gòu)是雙缸雙作用泵,這種泵使用時比較可靠,但是體積
和重量都較大,效率低,壓力波動大。隨著鉆井井深的增加和套管層次的增多,對鉆井泵的排量和泵壓提出了愈來愈高的要求。這也導(dǎo)致了泵功率的急劇加大,泵的重量和外形尺寸也隨之增加。為減輕泵重,當時在雙缸泵的設(shè)計上較大的改進是以鋼代鐵和減小泵寬。以鋼帶鐵是用鋼板焊接的泵殼代換鑄鐵泵殼,并將一些零件改用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造;減小泵寬是應(yīng)用大直徑的滾動軸承作連桿大端支撐,摒棄懸臂曲拐軸設(shè)計。這樣,兩缸中心距明顯縮小。這些都是 50 年代雙缸泵的主要改進之處。當然,除此之外在細節(jié)結(jié)構(gòu)上也有不少改進。盡管在 50-60 年代噴射鉆井工藝本身提出了泵壓的要求,但雙缸泵的實際持續(xù)工作泵壓達不到所需求的標準。限制泵壓提高的主要因素是活塞橡膠皮碗的壽命。雙缸雙作用泵的活塞是“捂”在缸體里的,冷卻散熱條件極差。盡管沖次不高,但在高壓下由于活塞皮碗與缸套的摩擦,仍將產(chǎn)生 100℃上下的溫度:再加上與缸套間的各種磨損作用,皮碗很快老化破裂,不能保證鉆井作業(yè)的正常進行和使用的合理壽命。但這種單向活塞和敞口缸套的結(jié)構(gòu)給吸入帶來了特殊的問題,即三缸泵的吸入過程中,只要缸內(nèi)壓力低于當?shù)卮髿鈮?,空氣就可能從活塞背后侵入液缸而破壞正常吸入。所以,在原則上三缸泵應(yīng)配置灌注泵,這也是國外通常的做法。三缸單作用泥漿泵的優(yōu)點在于體積小、重量輕、效率高、壓力波動小,特別適用于鉆井。三缸單作用泥漿泵經(jīng)過三十多年的不斷改進和完善,在性能上、結(jié)構(gòu)上、可靠性、適應(yīng)性與經(jīng)濟性等方面,已經(jīng)走向成熟,使用效果也很顯著。國外對鉆井泵的研究早、技術(shù)精、產(chǎn)品系列齊全,以美國的技術(shù)最為先進,俄羅斯和羅馬尼亞次之。
美國的鉆井泵大多采用三缸單作用泵,生產(chǎn)廠家主要 Letourneau Ell Williams
公司、IDECO 公司、EMSCO,公司和 NATIONAL-OILWELL 公司等。大多數(shù)美國三缸單作用鉆井泵的液力端、閥箱采用 L 形;閥箱的吸入閥和排出閥是分體結(jié)構(gòu);吸入閥采用螺紋壓緊,其殼體與閥箱 螺紋連接;球形吸入空氣包;泵機座多為焊接結(jié)構(gòu);曲軸采用直軸與偏心輪一起鑄造的結(jié)構(gòu);采用調(diào)心球軸承;十字頭滑動面經(jīng)表面淬火磨
削;齒輪采用斜齒或無槽人字齒輪;為了加強易損件的互換,閥腔和活塞桿制定了相應(yīng)的 API 標準;輔助工具齊全。
俄羅斯的礦用三缸鉆井泵起步較晚,發(fā)展較慢,但其三缸泵也已形成系列。俄羅斯三缸泵的液力端,閥箱采用 I 形直通式和 L 形;閥箱的吸入閥和排出閥不是分體結(jié)構(gòu),而是一體式液力模塊;吸入閥采用液力壓緊裝置。排出閥用冠形螺紋壓蓋壓緊。閥盤以錐面和端面與閥座接觸?;钊c缸套間有獨特的水封裝置,噴淋冷卻管有鉸鏈裝置。缸套采用離心澆鑄的雙金屬毛坯或雙金屬軋制鋼管制造。動力端機座有鑄件和焊接件,傳動采用小螺旋角斜齒輪傳動和寬槽人字齒輪。曲軸是由鑄造的偏心輪套在直軸上組成的。
三缸單作用泥漿泵雖然是目前國外的趨勢,但是這種泵也有其本身無法克服的缺點。目前國外已開始研制一些新型的鉆井泵,如:新型液壓驅(qū)動雙作用鉆井泵、新 型液壓驅(qū)動三缸鉆井泵、Mud-master 液壓驅(qū)動鉆井泵、偏斜曲柄連桿機構(gòu)鉆井泵、新型
HD 系列三缸鉆井泵、六角 形無脈動鉆井泵等。這幾種新型泵的技術(shù)還不成熟,目前仍沒能得到廣泛應(yīng)用。
(4)礦用泥漿泵國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀在我國,第一臺礦用泥漿泵泵是五十年代誕生的,為雙缸泵。在七十年代,由于
鉆井工藝的試驗和推廣,引進國外三缸泵及技術(shù)。從此開始了三缸泵的研制工作,它在短短的數(shù)年中取代了雙缸泵,成為提高噴射鉆井水平的關(guān)鍵設(shè)備。
(5)礦用泥漿泵發(fā)展趨勢礦用泥漿泵發(fā)展趨勢是提高時效、 降低成本和采用能夠降低成本的新工藝、 新
技術(shù)和新裝備。運用高速高壓噴射鉆井工藝是這一趨向的必然選擇。高速由高可靠性的鉆機來保證 ,高壓噴射則由高可靠性的鉆井泵來保證。鉆井泵要適應(yīng)鉆井工藝技術(shù) ,特別是高壓噴射鉆井、近平衡鉆井、叢式定向井、水平井等新工藝、 新技術(shù)的要求 ,將進一步向大功率、大排量和高泵壓方向推進 ,其性能水平和使用壽命直接影響鉆井速度和生產(chǎn)成本 ,同時作為野外重要設(shè)備 ,工作條件十分惡劣 ,工況也異常復(fù)雜 ,對礦用泥漿泵的可靠性和安全性提出越來越高的要求。
二、論文(設(shè)計)研究的內(nèi)容
1.重點解決的問題
礦用泥漿泵的總體方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計的選型、圖紙的繪制以及零件的強度校核。
2.擬開展研究的幾個主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計思路)
(1)礦用泥漿泵的總體方案設(shè)計,理解泵的工作原理
(2)進行泵體的選型,機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析
(3)各部件主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)的計算
(4)零件圖與總裝配圖的繪制
(5)撰寫詳細說明書
3.本論文(設(shè)計)預(yù)期取得的成果
(1)礦用泥漿泵主要參數(shù)的確定
(2)礦用泥漿泵的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
(3)礦用泥漿泵設(shè)計總裝配圖、主要部件圖、撰寫詳細設(shè)計說明書
(4)外文文獻的翻譯
三、論文(設(shè)計)工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù));
(1)依靠所學(xué)的知識對機械系統(tǒng)進行合理的設(shè)計
(2)礦用泥漿泵的主要技術(shù)參數(shù)的確定
(3)礦用泥漿泵設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計
(4)礦用泥漿泵設(shè)計總裝配圖、主要部件圖
(5)撰寫祥細設(shè)計說明書
(6)翻譯外文資料一篇
2.論文(設(shè)計)進度計劃
(1)第 1 周:收集相關(guān)資料(2)第 2 周:閱讀整理所收集資料
(3)第 3 周:撰寫開題報告初稿交指導(dǎo)老師修改(4)第 4 周:完成開題報告,并進行答辯(5)第 5 周:礦用泥漿泵結(jié)構(gòu)特點分析(6)第 6 周:礦用泥漿泵總體方案設(shè)計
(7)第 7 周:礦用泥漿泵主要參數(shù)分和選擇,進行中期撿查。(8)第 8 周:礦用泥漿泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計-------繪制裝配圖(9)第 9 周:礦用泥漿泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計-------修改完裝配圖(10)第 10 周:繪制礦用泥漿泵零件圖(11)第 11 周:繪制礦用泥漿泵零件圖(12)第 12 周:撰寫礦用泥漿泵設(shè)計說明書
(13)第 13 周:修改完礦用泥漿泵設(shè)計說明書(14)第 14 周:翻譯外文資料(15)第 15 周:進行畢業(yè)答辯
四、需要閱讀的參考文獻
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附:文獻綜述或報告
文獻綜述
一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[5]
礦用鉆井泥漿泵的使用大約已有一百多年了。早期泥漿泵的功能僅在于循環(huán)泥漿、冷卻井底、攜帶巖屑等。1940 年代末,隨著噴射式鉆井和井下動力鉆具鉆井的出現(xiàn),擴大了泥漿泵的功能與使用范圍。近些年來,隨著深井和超深井的開采逐漸增多,對鉆井泥漿泵的功率與壓力提出了更高的要求。泥漿泵早期的典型結(jié)構(gòu)是雙缸雙作用泵,這種泵傳 動效率低、流量和壓力波動大、體積大、重量重,不能滿足惡劣的鉆井工況,尤其是海洋鉆井的需要。所以 1960 年代,比較先進的三缸單作用泥漿泵得到了應(yīng)用。三缸泵的優(yōu)點在于體積小、重量輕、效率高、壓力波動小。經(jīng)過 40 年來的不斷改進與完善,三缸單作用泵已經(jīng)比較成熟,使用效果顯著?,F(xiàn)在,隨著石油開采技術(shù)的不斷革新和鉆井要求的日益提高,又出現(xiàn)了一些新型的礦用泥漿泵。
目前世界各國都在大量研究和使用三缸單作用礦用泥漿泵,并且都是朝著大功率、長沖程、大缸徑、高泵壓的技術(shù)方向發(fā)展。國外對鉆井泵的研究早、技術(shù)精、產(chǎn)品系列齊全,尤其以美國的技術(shù)最為先進,俄羅斯和羅馬尼亞次之。在世界范圍內(nèi)泥漿泵技術(shù)發(fā)展,美國處于領(lǐng)先地位。美國不僅制造泥漿泵的廠家較多(有 20 多家公司生產(chǎn)泥漿泵),而且泥漿泵科研項目水平高,結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎,制造質(zhì)量較好,銷售范圍也很廣。蘇聯(lián)三缸泵研制與使用較晚,盡管也研制了 1000、1300、1600 馬力三缸泵,但
使用數(shù)量還未占絕對優(yōu)勢,雙缸泵仍占有一定比例。羅馬尼亞盡管生產(chǎn)系列三缸泵 ,
但在研究與改進結(jié)構(gòu)方面發(fā)展不快,在三缸泵參數(shù)上還保持高沖數(shù)。
三缸單作用泥漿泵雖然是目前國外的趨勢,但是這種泵也有其本身無法克服的缺點。目前國外已開始研制一些新型的鉆井泵,如:新型液壓驅(qū)動雙作用鉆井泵、新 型液壓驅(qū)動三缸鉆井泵、Mud-master 液壓驅(qū)動鉆井泵、偏斜曲柄連桿機構(gòu)鉆井泵、新型 HD 系列三缸鉆井泵、六角形無脈動鉆井泵等。這幾種新型泵的技術(shù)還不成熟,目前仍沒能得到廣泛應(yīng)用。
我國的泥漿泵是從 1960 年代開始,由引進美國技術(shù)發(fā)展起來的。當前,我國生產(chǎn)石油鉆井泵的單位主要有寶雞石油機械有限公司、蘭州蘭石國民油井石油工程公司等單位,其生產(chǎn)的系列三缸泵己經(jīng)能基本滿足我國大部分油田鉆井的需要,并有部分出口。總體來說,我國對石油鉆井泵的研究起步較晚,但通過技術(shù)引進、自主研發(fā),我國與國外先進技術(shù)的差距正在逐步縮小。
二、研究主要成果
(1) 礦用泥漿泵在鉆機配備方面的發(fā)展[16]
由于噴射式鉆井、渦輪鉆井和超深井鉆井的需要,現(xiàn)代鉆機均加大了礦用泥漿泵的功率配備。此外,有時為了能使用單泵鉆井,也需要加大泥漿泵功率。美國 E.W.Co .
公司推薦:w 一 1000 型泥漿泵適用于井深 3344 一 4864 m ,W 一 1 瑰 00 型泥漿泵適用于井深 3648 一 608omW 一 2000 型泥漿泵適用于 井深魂 364 一 15200m。在柴油機、變矩器驅(qū)動的石油鉆機中,因為變矩器本身具有自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與扭矩 的特性,為了在鉆井中少換或不換缸套,并且使 活塞桿受 拉力不超負荷,確保泥漿泵正常的使用壽命,
泥漿泵功率配備應(yīng)比一般機械驅(qū)動鉆機大一級。(2) 礦用泥漿泵基本參數(shù)的研究[7]
泥漿泵基本參數(shù)發(fā)展動向是:加大泥漿泵傳動功率、沖程長度、最大缸套直徑、最大泵壓、以及吸入與排出管直徑,降低泥漿泵沖數(shù)。
(3) 礦用泥漿泵結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究[7]
?采用鍛焊結(jié)構(gòu)曲軸。
②采用雙墻板泥漿泵殼體。
③設(shè)計了雙保險介桿密封結(jié)構(gòu)采用兩道 O 形密封圈,并在兩道密封圈之間開有泄流孔,這樣即使有少量泥漿穿過第一道 O 形密封,也可以從泄流孔流出去,而不致于穿過第二道 O 形密封,把潤滑油搞臟。這種結(jié)構(gòu)密封可靠,潤滑油清潔,齒輪壽命較長。
④新結(jié)構(gòu)曲軸固定方法。曲軸軸承座與泥漿泵殼體的聯(lián)接采用左右分瓣型式,用錐銷、螺栓定位緊固。這種新結(jié)構(gòu)的特點是螺栓、錐銷不承受拉力,只承受剪切力,所以曲軸很不容易松動,對齒輪嚙合、工作安全是很有利的。常規(guī)的泥漿泵,螺栓承受拉力,
曲軸常常容易松動。
⑤采用雙重潤滑系統(tǒng)為確保泥漿泵齒輪與軸承的潤滑,安全運轉(zhuǎn),采用了雙重潤滑系統(tǒng)。雙重潤滑有兩種,一種是采用飛濺重力自流潤滑和齒輪油泵噴油潤滑是采用雙油泵潤滑系統(tǒng) 。
(4) 礦用泥漿制造工藝的發(fā)展[6]
用鑄造液缸與鍛造液缸、液缸噴丸處理感應(yīng)淬火、自增強液缸的方法來提高液缸的疲勞強度,延長使用壽命,此外還采用了液缸防腐處理,雙金屬缸套和陶瓷缸套的方法來延長壽命。
(5) 礦用泥漿使用的發(fā)展[6]
?組織使用人員進行技術(shù)培訓(xùn),提高使用人員素質(zhì)和建立泥漿泵使用、維護保養(yǎng)、
修理制度,掌握如何正確使用泥漿泵,可提高泥漿泵的使用壽命。
②合理使用泥漿凈化系統(tǒng),減少泥漿中的含砂量,不僅可以提高鉆井質(zhì)量,而且還提高了泥漿泵易損件的使用壽命。鉆井實踐表明:在條件相同的情況下,泥漿含砂量從
2%下降到 1%,活塞使用壽命可以提高 30%,如果含砂量從 1%下降到。 5% , 活塞使用壽命可以提高 170%。另外由于除氣效果好,使泥漿中含氣量大大減少, 不僅保證了泥漿應(yīng)有的比重而且還減少了泥漿泵工作中的氣蝕與敲擊作用。所 以,合理使用泥漿凈化系統(tǒng)將是改善泥漿泵工作條件,提高泥漿泵使用壽命的一項很重要的措施,這一點在國外非常重視。
③合理使用泥漿泵。鉆井時,泥漿泵應(yīng)當采用最大直徑缸套,以最小的沖數(shù)來獲得需要排量。這是一條使用原則。目前,美國大多數(shù)鉆井不用高沖數(shù),而常用 100- 12 0 沖/分、這樣易損件壽命有所提高,而旦還改善了吸入性能。
④美國泥漿泵的先進技術(shù)水平。美國泥漿泵使用壽命均在 10 年以上。G.D 公司有
90%泥漿泵可使用 15 年以上。
(6) 新型礦用泥漿泵的發(fā)展[6]
?偏斜曲柄機構(gòu)泥漿泵
美國 Mission 公司研究開發(fā)部提出了偏斜曲柄機構(gòu)泥漿泵設(shè)想。以加長泥漿吸入
沖程時間和縮短排出沖程時間,提高泥漿泵的吸入性能。所謂偏斜曲柄機構(gòu)是指曲軸
的旋中心不在液缸中心水平面內(nèi),而是在水平面的上面,中心偏 斜。
②新型雙缸泥漿泵
瑞典正在研究一種新型雙缸泥漿泵,采用液壓驅(qū) ,沒有齒輪、連桿、偏心軸,也沒有飛輪等裝置,所以新型雙缸泥漿泵體積小、重量輕,可以取代現(xiàn)有的雙缸泵和三缸泵,
用于鉆井是很經(jīng)濟的。據(jù)報道,新型雙缸泥漿泵 , 目前正在進行各種泥漿與工況性能
試驗。
③新型液壓三缸泵
盡管目前的三缸泵在結(jié)構(gòu)、性能、重量、體積方面,比雙缸泵有更突出的優(yōu)點,但
是還是較大、較重.近年來,美國研制了新型液壓三缸泵,傳動功率為 500 馬力,沒有齒輪、連桿、偏心軸,采用液壓驅(qū)動,由一臺柴油機或交流電動機帶動一臺變量液壓泵,4
驅(qū)動三個工作缸,三個 工作缸分別通過活塞桿帶動 三個液缸進行工作。
三、發(fā)展趨勢[10]
隨著礦用鉆井技術(shù)的發(fā)展,特別是高壓噴射鉆井、近平衡鉆井、叢式定向井、水平井等新工藝、新技術(shù)的不斷進步, 對鉆井泥漿泵的工作性能要求越來越高。目前,
礦用泥漿泵正朝著大功率、大排量和高壓力的方向發(fā)展。同時作為野外的機械設(shè)備他
的可靠性,輕便性以及耐磨性也是未來重要的發(fā)展方向。三、存在問題[16]
(1)鉆井泵重量大,難以適應(yīng)現(xiàn)代輕便鉆機的要求,制約著鉆機的移運性。
(2)沖程短,沖次高,鉆井泵在不適合的沖次范圍內(nèi)工作,致使液力端壽命短。(3)
泵壓偏低,不能完全滿足現(xiàn)代鉆井工藝的需要。
(4)結(jié)構(gòu)不合理,部分強度冗余,部分剛度不足,可靠性低,難以滿足鉆機高可靠性要求。
(5)缸套壽命短,難以滿足鉆機高效率要求。
(6)缸體的密封問題,如何更好的優(yōu)化設(shè)計提高泵的使用效率。
指導(dǎo)教師評閱意見(對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱)
審
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年
月
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意
教研室主任意見
見
簽字: 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見
簽字: 年 月 日
公章:
指導(dǎo)教師評閱意見(對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻綜述等方面進行評閱)
選題來自生產(chǎn)實踐,符合培養(yǎng)計劃要求。所研究的內(nèi)容重點比較突出。工作思路及工作計劃按排合理可行,文獻綜述內(nèi)容完整。 同意開題
簽字:辛士珍 日期:2017-01-05
審 教研室主任意見
核
意
見
同意
簽字:李吉 日期:2017-01-07
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見
同意開題
簽字:賈衛(wèi)平 日期:2017-01-14公章:機械工程學(xué)院
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